python 半导体数据分析 提取vth

Vth（Threshold Voltage，阈值电压）是MOSFET（金属氧化物半导体场效应管）的一个重要参数，它决定了MOSFET的导通状态。在半导体数据分析中，提取Vth是非常常见的任务。下面是一个简单的Python代码示例，可以从半导体的I-V曲线中提取Vth：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy.optimize import curve_fit

# 定义MOSFET的I-V曲线
def mosfet_iv(v, vth, k):
    return k * (v - vth)**2

# 生成一些测试数据
v = np.linspace(-5, 5, 100)
i = mosfet_iv(v, -2, 0.5) + np.random.normal(0, 0.05, len(v))

# 绘制I-V曲线
plt.plot(v, i, 'b-', label='I-V Curve')

# 使用scipy.optimize.curve_fit函数拟合曲线，并提取Vth
popt, pcov = curve_fit(mosfet_iv, v, i)
vth = popt[0]
plt.axvline(x=vth, color='r', linestyle='--', label='Vth = {:.2f} V'.format(vth))

plt.legend()
plt.xlabel('Gate Voltage (V)')
plt.ylabel('Drain Current (A)')
plt.show()

其中，`mosfet_iv`函数定义了MOSFET的I-V曲线，`curve_fit`函数使用非线性最小二乘法拟合曲线并提取Vth。你可以将测试数据替换为你自己的实验数据，然后运行这段代码来提取Vth。